12 Методы вращательного,

ПОСТУПАТЕЛЬНОГО

И КОЛЬЦЕВОГО СРЕЗОВ

12.1 Сущность методов

12.1.1 Испытания грунта вращательным, поступательным и кольцевым срезами прово­дят для определения следующих характерис-

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.40

опору грунту зрізу , кута внутрішнього тертя , питомого зчеплення с і оцінки просторової мінливості міцності грунтів для пісків, глинис­тих, органо-мінеральних і органічних грунтів, у тому числі з крупноуламковими включен­нями розмірами 2-10 мм у кількості не більше 15 % за масою.

Умови застосування методів наведені в таблиці 12.1

12.1.2 Характеристики визначають за результатами випробувань грунту у свердло­винах і в масиві вдавлюючими та дотичними навантаженнями, що передаються на грунт через колону штанг і робочий наконечник будь-якої конструкції залежно від способу передачі зрізного зусилля.

12.1.3 Випробування обертальним зрізом проводять за умов практичної відсутності дренування шляхом прикладення горизон­тального дотичного навантаження і зміщення грунту по циліндричній поверхні, яка утво­рюється обертанням крильчатки нижче вибою свердловини або в масиві.

Випробування поступальним зрізом по­передньо ущільненого або неущільненого нормальним тиском грунту проводять шля­хом прикладення вертикального дотичного навантаження і зміщення грунту по боковій поверхні, яке утворюється в свердловині вертикальним переміщенням робочого нако­нечника з поперечними лопатями.

Випробування кільцевим зрізом попе­редньо ущільненого або неущільненого нор­мальним тиском грунту проводять шляхом прикладення горизонтального дотичного на­вантаження і зміщення грунту по циліндричній поверхні, утвореній в свердловині обертанням робочого наконечника з поздовжніми лопатями.

12.1.4 Випробування поступальним і кіль­цевим зрізами проводять за такими схемами:

- консолідований зріз - для визначення характеристик міцності пісків серед­ньої густини та пухких маловологих і вологих, а також глинистих і органо-мінеральних грунтів із показником те­кучості 0  I_L  0,75 у стабілізованому стані;

- неконсолідований зріз - для визначен­ня характеристик міцності водонасичених глинистих грунтів (S  0,85) з по­казником текучості I_L > 0,50 у нестабі-лізованому стані.

тик прочности: сопротивления грунта срезу , угла внутреннего трения , удельного сцепления с и оценки пространственной изменчи- вости прочности грунтов для песков, гли- нистых, органо-минеральных и органических грунтов, в том числе с крупнообломочными включениями размерами 2-10 мм в количестве не более 15 % по массе.

Условия применения методов приведены в таблице 12.1.

12.1.2 Характеристики определяют по ре- зультатам испытаний грунта в скважинах и в массиве вдавливающими и касательными нагрузками, передаваемыми на грунт через

колонну штанг и рабочий наконечник раз­личной конструкции в зависимости от способа передачи срезающего усилия.

12.1.3 Испытание вращательным срезом проводят в условиях практического отсутст­вия дренирования путем приложения гори­зонтальной касательной нагрузки и смещения грунта по цилиндрической поверхности, об­разуемой вращением крыльчатки ниже забоя скважины или в массиве.

Испытание поступательным срезом пред­варительно уплотненного или неуплотнен­ного нормальным давлением грунта проводят путем приложения вертикальной касательной нагрузки и смещения грунта по боковой по­верхности, образуемой в скважине верти­кальным перемещением рабочего наконеч­ника с поперечными лопастями.

Испытание кольцевым срезом предва­рительно уплотненного или неуплотненного нормальным давлением грунта проводят пу­тем приложения горизонтальной касательной нагрузки и смещения грунта по цилиндри­ческой поверхности, образуемой в скважине вращением рабочего наконечника с продоль­ными лопастями.

12.1.4 Испытания поступательным и коль­цевым срезами проводят по следующим схемам:

- консолидированный срез - для опре­деления характеристик прочности пес­ков средней плотности и рыхлых мало­влажных и влажных, а также глинис­тых и органо-минеральных грунтов с показателем текучести 0  I_L  0,75 в стабилизированном состоянии;

• неконсолидированный срез - для оп­ределения характеристик прочности водонасыщенных глинистых грунтов (S  0,85) с показателем текучести i_L > 0,50 в нестабилизированном сос­- тоянии.

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.41

Таблиця

12.1

Таблица

Метод випро-бувань Метод испы-таний	Грунти Грунты	Умови застосування методу Условия применения метода
		Гідрогеоло­- гічні умови Гидрогеоло­- гические условия	Місце проведення випро­бування Место проведения испытания	Глибина випро­- бування Глубина испы­ тания, м	Міні­- мальний діаметр свердло­вини Мини­- мальный диаметр сква­ жины, мм	Міні­- мальний діаметр обсадних труб Мини­- мальный диаметр обсадных труб, мм	Міні­- мальна площа зрізу грунту Мини­- мальная площадь среза грунта, см2
Обер- тальний зріз Враща- тельный срез	Суглинки, глини з IL > 0,50 Органо-мінеральні і органічні грунти Суглинки,глины с IL > 0,50 Органо-минеральные и органические грунты	Вище і нижче рівня підзем-­ них вод Выше и ниже уровня под-­ земных вод	У масиві нижче вибою бурової свердловини В массиве ниже забоя буровой скважины	0,5-20	89-146	89-146	200-600
Те саме Тоже	Суглинки, глини з IL > 1 Органо-мінеральні і органічні грунти Суглинки,глины с IL > 1 Органо-минеральные и органические грунты	Те саме То же	У масиві з поверхні В массиве с поверхности	0,3-20	-	-	200-600
Посту-пальний зріз Посту-патель-ный срез	Піски (стійкі в стінках свердловини) Супіски з IL  1; суглинки, глини з /L 0,75, в т.ч. заторфовані Пески (устойчивые в стенках скважины) Супеси с IL  1; суглинки, глины с /L 0,75, в т. ч. заторфованные	Вище рівня підземних вод Выше уровня поземных вод	У стінках бурової свердловини В стенках буровой скважины	0,5-20	89-146	89-146	300-600
Те саме То же	Піски, в т.ч. з домішка­ми органічних речовин (нестійкі в стінках свердловини або ті, що залягають з поверхні дна акваторії) Пески, в том числе с примесью органических веществ (неустойчивые в стенках скважины или залегающие с поверх­ности дна акватории)	Вище і нижче рівня підзем-­ них вод Выше и ниже уровня под-­ земных вод	Нижче вибою бурової свердловини Ниже забоя буровой скважины	0,5-50	146-168	146-168	150-300
Посту- пальний зріз	Супіски з IL > 1; глини з IL > 0,75 Органо-мінеральні і органічні грунти (що залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії)	Те саме	У масиві
Посту­- патель- ный срез	Супеси с IL > 1; глины с IL > 0,75 Органо-минеральные и органические грунты (залегающие с поверх­-ности грунтового масси­-ва или дна акватории)	То же	В массиве	0,5-20	-	-	150-300

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.42

Закінчення таблиці

12.1

Окончание таблицы

Метод випро­бувань Метод испы­таний	Грунти Грунты	Умови застосування методу Условия применения метода Условия применения метода Условия г применени я метода
		Гідрогеоло-­ гічні умови Гидрогеоло-­ гические условия	Місце проведення випро­бування Место проведения испытания	Глибина випро­ бування Глубина испы­ тания, м	Міні­ мальний діаметр свердло­ вини Мини-­ мальный диаметр сква-­ жины, мм	Міні­ мальний діаметр обсадних труб Мини­- мальный диаметр обсадных труб, мм	Міні­ мальна площа зрізу грунту Мини­- мальная площадь среза грунта, см2
Посту­пальний зріз Посту­патель­ный срез	Органо-мінеральні і органічні грунти (що не залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії) Органо-минеральные и органические грунты (не залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории)	Вище і нижче рівня підземних вод Выше и ниже уровня под­земных вод	Нижче вибою бурової свердловини Ниже забоя буровой скважины	20-30	146	146	300-600
Кільцевий зріз Кольце­вой срез	Супіски з IL > 1; суглинки, глини з IL > 0,75 (що залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії) Супеси с IL > 1; суглинки, глины с IL > 0,75 (залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории)	Вище рівня підземних вод Выше уровня подземных вод	У стінках бурової свердловини В стенках буровой скважины	0,5-30	89-146	89-146	300-600
Те саме То же	Органо-мінеральні і органічні грунти (що залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії) Органо-минеральные и органические грунты (залегающие с поверх­ности грунтового массива или дна акватории)	Вище і нижче рівня підземних вод Выше и ниже уровня под­земных вод	Те саме То же	По всій товщині По всей толще	89-146	89-146	300-600
"	Органо-мінеральні і органічні грунти (що не залягають з поверхні грунтового масиву або дна акваторії) Органо-минеральные и органические грунты (не залегающие с поверхности грунтового массива или дна акватории)	Те саме То же	‘’	Те саме То же	89-146	89-146	300-600

12.2 Метод обертального зрізу

12.2.1 Устаткування та прилади

12.2.1.1 До складу установки для випро­бування грунту обертальним зрізом повинні входити:

- робочий наконечник з лопатями (крильчатка);

- штанги;

12.2 Метод вращательного среза

12.2.1 Оборудование и приборы

12.2.1.1В состав установки для испытания грунта вращательным срезом должны вхо­дить:

- рабочий наконечник с лопастями (крыльчатка);

- штанги;

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.43

- пристрій для створення і вимірювання крутного моменту;

- пристрій для вдавлювання крильчатки в грунт.

Для випробування грунту в масиві уста­новку доповнюють пристроєм для відклю­чення крильчатки від штанг, який дозволяє вимірювати тертя штанг об грунт при неру­хомій крильчатці.

12.2.1.2 Конструкція установки повинна забезпечувати:

- вдавлювання крильчатки в грунт ниж­че вибою дослідної свердловини або в масив і фіксацію її на заданій глибині:

- передачу крутного моменту на криль­чатку;

- градуювання пристрою для вимірю­вання крутного моменту;

- фіксування штанг на заданій глибині, яке виключає самочинне вертикальне і горизонтальне переміщення штанг і крильчатки.

12.2.1.3 Установки повинні мати техніч­ний паспорт, інструкцію з експлуатації і гра-дуювальну таблицю підприємства-виготов­лювача вимірювального пристрою.

12.2.1.4 Перевірки вимірювального прис­трою необхідно виконувати при одержанні його з підприємства і перед виїздом на польові роботи, але не рідше одного разу на 3 місяці, а також після виявлення і усунення несправ­ностей вимірювального пристрою або заміни його деталей. Результати перевірок слід оформляти актами.

12.2.1.5 Періодично необхідно перевіряти прямолінійність штанг шляхом їх складання в ланки завдовжки 3 м на рівній поверхні. Від­хилення ланок штанг від прямої лінії не по­винно перевищувати 3 мм в будь-якій площині за всією довжиною ланки, що перевіряється. Спряження ланок штанг також повинні за­безпечувати прямолінійність.

12.2.1.6 Залежно від виду і стану грунту використовують такі типи крильчатки (дода­ток М):

- тип І - при випробуваннях глинистих грунтів з 0,5 < il< 0,75, органо-мінеральних грунтів, в тому числі з круп-ноуламковими включеннями розміра­ми 2 - 10 мм у кількості 15 % за масою;

- устройства для создания и измерения крутящего момента;

- устройство для вдавливания крыль­чатки в грунт.

Для испытания грунта в массиве установ­ку дополняют устройством для отключения крыльчатки от штанг, позволяющим измерять трение штанг о грунт при неподвижной крыльчатке.

12.2.1.2 Конструкция установки должна обеспечивать:

- вдавливание крыльчатки в грунт ниже забоя опытной скважины или в массив и фиксацию ее на заданной глубине:

- передачу крутящего момента на крыль­чатку;

- градуировку устройства для измерения крутящего момента;

- фиксирование штанг на заданной глу­бине, исключающее самопроизвольное вертикальное и горизонтальное пере­мещения штанг и крыльчатки.

12.2.1.3 Установки должны иметь техни­ческий паспорт, инструкцию по эксплуатации и градуировочную таблицу предприятия-из­готовителя измерительного устройства.

12.2.1.4 Поверки измерительного устрой­ства необходимо выполнять при получении его с предприятия и перед выездом на полевые работы, но не реже одного раза в 3 месяца, а также после выявления и устранения неис­правностей измерительного устройства или замены его деталей. Результаты поверок сле­дует оформлять актами.

12.2.1.5 Периодически необходимо прове­рять прямолинейность штанг путем их сборки в звенья длиной 3 м на ровной поверхности. Отклонение звеньев штанг от прямой линии не должно превышать 3 мм в любой плоскости по всей длине проверяемого звена. Сопряжения звеньев штанг также должны обеспечивать прямолинейность.

12.2.1.6 В зависимости от вида и состояния грунта используют следующие типы крыль­чатки (приложение М):

- тип І - при испытаниях глинистых грунтов с 0,5 < il < 0,75, органо-минеральных грунтов, в том числе с круп­нообломочными включениями разме­рами 2 - 10 мм в количестве менее 15 % по массе;

ДСТУ Б В.2.1-7-2000 (ГОСТ 20276-99) с.44

- тип II - при випробуваннях глинистих грунтів з i_L < 1, органо-мінеральних, у тому числі з крупноуламковими вклю­ченнями розміром більше 10 мм у кількості менше 15 % за масою;

- тип III - при випробуваннях глинистих грунтів з i_L > 1, органо-мінеральних і органічних грунтів (без крупноулам-кових включень).

12.2.1.7 Пристрій для вимірювання крут-ного моменту повинен бути проградуйований. За результатами градуювання складають гра­фік (таблицю) залежності крутного моменту М, кН-см від показань вимірювального прис­трою N, см, і обчислюють сталу характерис­тику вимірювального пристрою п, кН, за фор­мулою

- тип II - при испытаниях глинистых грунтов с i_L < 1, органо-минеральных. в том числе с крупнообломочными включениями размером более 10 мм в количестве менее 15 % по массе;

- тип III - при испытаниях глинистых грунтов с i_L > 1, органо-минеральных и органических грунтов (без крупно­обломочных включений).

12.2.1.7 Устройство для измерения крутя­щего момента должно быть проградуировано, По результатам градуировки составляют график (таблицу) зависимости крутящего момента М, кН-см от показаний измеритель­ного устройства N, см, и вычисляют постоян­ную характеристику измерительного устрой­ства п, кН, по формуле

(12.1)